铪的电子构型是( xe)1s4f145 d26s2,氧化态有+2、+3、+4。
铪的化学性质与锆十分相似,具有良好的抗腐蚀性能,不易受一般酸碱水溶液的侵蚀;易溶于**而形成氟合配合物。高温下,铪也可以与氧、氮等气体直接化合,形成氧化物和氮化物。
铪在化合物中常呈 +4价。主要的化合物是氧化铪hfo2。氧化铪有三种不同的变体:将铪的硫酸盐和氯氧化物持续煅烧所得的氧化铪是单斜变体;在400℃左右加热铪的氢氧化物所得的氧化铪是四方变体;若在1000℃以上煅烧,可得立方变体。另一个化合物是四氯化铪,它是制备金属铪的原料,可由**作用于氧化铪和碳**制取。四氯化铪与水接触,立即水解成十分稳定的hfo(4h2o)2+离子。hfo2+离子存在于铪的许多化合物中,在**酸化的四氯化铪溶液中可结晶出针状的水合氯氧化铪hfocl2·8h2o晶体。
4价铪还容易与氟化物形成组成为 k2hff6、k3hff7、(nh4)2hff6、(nh4)3hff7的配合物。这些配合物曾用于锆、铪分离。 电子排布72 外围原子序数 5d26s2 核内质子数 72 核外电子数 72 核电核数 72 所属周期 6 所属族数 ivb 核外电子排布 2,8,18,32,10,2 核电荷数 72 电子层 k-l-m-n-o-p 氧化态 main hf+4 other hf+1, hf+2, hf+3 晶胞参数:a =b= 319.64 pm,c = 505.11 pm,α =β= 90°,γ = 120°
电离能(kj /mol) m - m+ 642 m+ - m2+ 1440 m2+ - m3+ 2250 m3+ - m4+ 3216 原子半径:1.59 常见化合物
二氧化铪:名称 二氧化铪;hafnium dioxide;分子式:hfo2 ;性质:白色粉末,有单斜、四方和立方三种晶体结构。密度分别为10.3,10.1和10.43g/cm3。熔点2780~2920k。沸点5400k。热膨胀系数5.8×10-6/℃。不溶于水、**和**,可溶于**和氟氢酸。由硫酸铪、氯氧化铪等化合物热分解或水解制取。为生产金属铪和铪合金的原料。用作耐火材料、抗放射性涂料和催化剂。 原子能级hfo是制造原子能级zro时同时得到的产品。从二次氯化起,提纯﹑还原﹑真空蒸馏等过程同锆的工艺流程几乎完全一样。
四氯化铪:四氯化铪(hafnium(iv)chloride,hafnium tetrachloride) 分子式 hfcl4 分子量 320.30 cas编号:13499-05-3, 性状: 白色结晶块。对湿敏感。溶于**和甲醇。遇水水解生成氯化氧铪(hfocl2)。热至250℃挥发。对眼睛、呼吸系统、皮肤有刺激性。
氢氧化铪:氢氧化铪(hafnium hydroxide,h4hfo4),cas号12027-05-3,氢氧化铪通常以水合氧化物hfo2·nh2o存在,难溶于水,易溶于无机酸,不溶于**,很少溶于**。加热至100℃,生成羟基氧化铪hfo(oh)2。可由铪(iv)盐与**反应得到白色氢氧化铪沉淀。可用于制取其他铪化合物。
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